• 제목/요약/키워드: Baldwin-Lomax난류모델

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축류압축기 회전차유동에 대한 난류모델의 성능평가 (Evaluation of Turbulence Models for A Compressor Rotor)

  • 이용갑;김광용
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1999년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.179-186
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    • 1999
  • Three-dimensional flow analysis is implemented to investigate the flow through transonic axial-flow compressor rotor(NASA R67), and to evaluate the performances of k-$\epsilon$ and Baldwin-Lomax turbulence models. A finite volume method is used for spatial discretization. And, the equations are solved implicitly in time with the use of approximate factorization. Upwind difference scheme is used for inviscid terms, but viscous terms are centrally differenced. The flux-difference-splitting of Roe is used to obtain fluxes at the cell faces. Numerical analysis is performed near peak efficiency and near stall. And, the results are compared with the experimental data for NASA R67 rotor. Blade-to-Blade Mach number distributions are compared to confirm the accuracy of the code. From the results, we conclude that k-$\epsilon$ model is better for the calculation of flow rate and efficiency than Baldwin-Lomax model. But, the predictions for Mach number and shock structure are almost same.

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압축기 익렬 유동해석을 위한 알고리즘과 난류 모델의 비교 연구 (Comparison of Algorithm & Turbulence Modelling for Calculation of Compressor Cascade Flows)

  • 김석훈;이기수;최정열;김귀순;임진식;김유일
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.59-69
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    • 2000
  • 2차인 압축성/비압축성 Navier-Stokes 방정식은 이용하여 DCA 압푹기 익렬의 수치 해석을 수행하고 실험치와 비교 검토하였다. SIMPLE 알고리즘을 적용한 비압축성 코드는 대류항의 이산화에 하이브리드 도식을 진동해를 방지하기 위해 집중격자 기법을 사용하였다. 압축성 코드는 예조건화 기법 을 적용하였으며 공간 이산화출 위해 풍상 차분법을, 시간 적분을 위해서는 LU-SGS 기법을 사용하였다. 또한 난류 점성 유동장을 해석하기 위해 Baldwin-Lomax, standard $\kappa$ -$\varepsilon$, $\kappa$ -$\varepsilon$ Lam. Bremhorst, standard $\kappa$-$\omega$, $\kappa$ -$\omega$ SST 모델 등의 난류 모델을 적용하여 각 모델들의 특성을 살펴보았다.

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3차원 미니밴 형상 주위의 비압축성 점성 유동 해석 (Incompressible Viscous Flow Analysis Around a Three Dimensional Minivan-Like Body)

  • 정영래;박원규;박영준;김종섭;홍성훈
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.46-53
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    • 1997
  • The flow field around a three dimensional minivan-like body has been simulated. This study solves 3-D unsteady incompressible Navier-Stokes equations on a non-orthogonal curvilinear coordinate system using second-order accurate schemes for the time derivatives, and third/second-order scheme for the spatial derivatives. The Marker-and-Cell concept is applied to efficiently solve continuity equation. A H-H type of multi-block grid system is generated around a three dimensional minivan-like body. Turbulent flows have been modeled by the Baldwin-Lomax turbulent model. To validate present procedure, the flows around the Ahmed body with 12.5° of slant angle are simulated. A good agreement with other numerical results is achived. After code validation, the flows around a mimivan-like body are simulated. The simulation shows three dimensional vortex-pair just behind body. The flow separation is also observed on the rear of the body. It has concluded that the results of present study properly agreed with physical flow phenomena.

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난류 유동장에 대한 CFDS 기법의 수치적 연구 (Numerical study of CEDS scheme for turbulent flow)

  • 문성목;김종암;노오현;홍승규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.23-26
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    • 2002
  • An evaluation of one algebraic and two one-equation eddy viscosity-transport turbulence closure models as implemented to the CFDS(Characteristic Flux Difference Splitting) scheme is presented for the efficient computation of the turbulent flow. Comparisons of Baldwin-Lomax model as algebraic turbulence model and Baldwin-Barth and Spalart-Allmaras model as one-equation turbulence model are presented for three test cases for 3-dimensional flow. The numerical result of the CFDS schem is examined through comparison with the experimental data.

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터빈 익렬내부의 3차원 압축성 점성유동장의 수치해석 (Numerical Analysis of Three-Dimensional Compressible Viscous Flow Field in Turbine Cascade)

  • 정희택;백제현
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.1915-1927
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    • 1992
  • 본 연구에서는 3차원 압축성 내부유동해석 코드를 개발하여 터어빈 정익이나 동익 내부의 차원 익렬 유동을 수치적으로 해석하고자 한다. 여기에서 사용된 코드 는 Obyashi의 LU-ADI기법을 이용한 기존의 2차원 익렬 유동해석 코드를 3차원 유동장 으로 학장한 것이고, 난류유동해석에는, Baldwin-Lomax의 박층 대수모델을 3차원으로 확장한 알고리즘을 적용하였다.Kiock등이 실험한 선형 터어빈 익렬 내부의 천음속 유동장에 적용하여 양끝 벽면에 의한 3차원 유동장 특성을 분석하고, 3차원 익렬 유동 코드의 적합성을 검토하였다.

2차원 아음속 압축기 익렬유동에서의 난류모델 효과에 관한 연구 (Study on the effect turbulence models for the flow through a subsonic compressor cascade)

  • 남경우;백제현
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2001년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.51-57
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    • 2001
  • The eddy viscosity turbulence models were applied to predict the flows through a cascade, and the prediction performances of turbulence models were assessed by comparing with the experimental results for a controlled diffusion(CD) compressor blade. The original $\kappa-\omega$ turbulence model and $\kappa-\omega$ shear stress transport(SST) turbulence model were used as two-equation turbulence model which were enhanced for a low Reynolds number flow and the Baldwin-Lomax turbulence model was used as algebraic turbulence model. Farve averaged Wavier-Stokes equations in a two-dimensional, curvilinear coordinate system were solved by an implicit, cell-centered finite-volume computer code. The turbulence quantities are obtained by lagging when the men flow equations have been updated. The numerical analysis was made to the flows of CD compressor blade in a cascade at three different incidence angles (40. 43.4. 46 degrees). We found the reversion in the prediction performance of original $\kappa-\omega$ turbulence model and $\kappa-\omega$ SST turbulence model when the incidence angie increased. And the algebraic Baldwin-Lomax turbulence model showed inferiority to two-equation turbulence models.

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Chimera 격자기법을 이용한 자동차 주위의 유동장 해석 (Analysis of the flow field around an automobile with Chimera grid technique)

  • 안민기;박원규
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.39-51
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    • 1998
  • This paper describes the analysis of flow field around an automobile. The governing equations of the 3-D unsteady incompressible Navier-Stokes equations are solved by the iterative time marching scheme. The Chimera grid technique has been applied to efficiently simulate the flow around the side-view mirror. To validate the capability of simulating the flow around a ground vehicle, the flows around the Ahmed body with 12.5$^{\circ}$ and 30$^{\circ}$ of slant angles are simulated and good agreements with experiment and other numerical results are achieved. To validate Chimera grid technique, the flow field around a cylinder was also calculated. The computed results are also well agreed with other numerical results and experiment. After code validations, the flow phenomena around the ground vehicle are evidently shown. The flow around the side-view mirror is also well simulated using the Chimera grid technique.

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천음속 압축기 동익을 지나는 삼차원 유동의 수치해석 (Numerical Calculation of Three-Dimensional F1ow through A Transonic Compressor Rotor)

  • 이용갑;김광용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권10호
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    • pp.1384-1391
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    • 2001
  • Three-dimensional flow analysis is implemented to investigate the flow through transonic axial-flow compressor rotor(NASA R67) and to evaluate the performances of Abid's low-Reynolds-number k-$\omega$ and Baldwin-Lomax turbulence models. A finite volume method is used fur spatial discretization. The equations are solved implicitly in time by the use of approximate factorization. The upwind difference scheme is used for inviscid terms and viscous terms are approximated with central difference. The flux-difference-splitting method of Roe is used to obtain fluxes at the cell faces. Numerical analysis is performed near peak efficiency and near stall. The results are compared with the experimental data for NASA R67 rotor. Blade-to-Blade Mach number distributions are compared to confirm the accuracy of the code. From the results, it is concluded that Abid'k-$\omega$ model is better for the calculation of flow rate and efficiency than Baldwin-Lomax model. But, the predictions for Mach number and shock structure are almost the same.

CFD에 의한 2차원 지면 효과익 주위의 난류유동계산 (Numerical Simulation of Turbulent Flow around 2-D Airfoils in Ground Effect)

  • 전호환;장용훈;신명수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.28-40
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    • 2002
  • 지면효과를 받는 2차원 날개 주위의 난류유동을 비압축성 RANS(Reynolds Averaged Navier Stokes) 방정식과 유한차분법(Finite Difference Method)을 이용하여 해석하였다. 높은 레이놀즈수에 효과적인 Baldwin-Lomax 난류모델을 사용하였다. 본 연구의 목적은 지면효과를 받는 2차원 날개단면에서의 각기 다른 두 바닥 경계조건(이동지면, 고정지면)에 따른 유동의 특성을 파악하는 것이다. Clark-Y(t/C 11.7%)날개단면의 계산 결과와 발표된 계산결과 및 실험 값과의 비교를 통해 본 수치해석 프로그램의 정확성을 검증하였다. NACA4412 날개단면에 대해 지면과의 높이변화에 대해서 두 바닥 경계조건에 대해서 유동해석을 수행하였다 계산결과에 의하면 이동지면과 고정지면에 대해서 양력과 모멘트는 별 차이가 없으나 항력은 고정지면의 경우가 이동지면의 경우보다 다소 작았다. 따라서 풍동시험에서 고정지면의 결과는 이동지면에 비해 상대적으로 저항이 낮게 평가될 가능성이 있다고 본다.

코앤다 효과를 이용한 순환 제어 날개의 수치적 연구 (A Numerical Study on a Circulation Control Foil using Coanda Effect)

  • 박제준;이승희
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.70-76
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    • 2000
  • 2차원 순환 제어 날개 주위의 점성 유동을 수치적으로 해석하여 선박 해양 분야에 적용하기 위한 기초적 연구를 수행하였다. 지배 방정식으로는 2차원 비 압축성 RANS 방정식과 연속 방정식을 사용하였으며, 유한 차분법과 MAC법을 이용하여 이를 차분화 하였다. 또한, 압력 Poisson 방정식은 SOR 법을 이용하여 계산하였고, 모든 물리량이 격자점에 위치하도록 하였으며, 슬롯의 형상을 잘 표현하기 위해 격자계가 엇갈린 O형 비교차 중첩 격자계를 도입하였다. 코앤다 효과는 주로 난류 영역에서 나타나므로 수정된 Baldwin-Lomax 난류 모델을 도입하였다. 본 연구에서는 이러한 수치 계산 조직을 활용하여 뒷날이 원형으로 변형된 20% 두께의 타원 날개에 대한 코앤다 효과를 조사하기 위하여 분사 모멘텀을 달리 하며 시간에 따른 양 항력 특성의 변화를 계산하고, 그 결과를 실험치와 비교하여 잘 일치함을 보였다.

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